本帖最后由 toofree 于 2018-9-5 01:34 编辑 . y# w! E# R; L 下载并安装X-CUBE-MCSDK_v5.0.3或X-CUBE-MCSDK_5.2.0.exe后,安装成功后会有两个应用程序“MotorControl Workbench 5.0.3”和“Motor Profiler 5.0.3”。电机参数测量需要使用“Motor Profiler 5.0.3”。 当然两个版本都安装了,对比着用。 本实验需要的其它软件“STM32 ST-LINK Utility”,自然是必须早已安装了。 ) i3 l' h2 U, k9 P- @0 w 9 A( _' c$ E M/ t) D 实验使用的为P-NUCLEO-IHM002套件,包含了NUCLEO-F302R8、X-NUCLEO-IHM07M1、BR204-1700KV-1、12V电源适配器。 " _6 z) O! P: |2 ]& W2 r5 b! M7 N5 H 连接电机、电源适配器、通过USB线将Nucleo板载集成ST-Link/V2连接实验用计算机,给12V电源适配器通电,整个系统上电。, Y: h+ Q# E; E : B |9 Z U) A1 j" X" u 打开“Motor Profiler”软件,“选择板卡” 0 {# [5 ^, \0 w4 C( V. W+ K- X 双击选择对应板卡套件,则本页面自动关闭& B0 S4 _* c8 i- Z* @/ h! f4 z 在主页面可以看到板卡预览图,右面设置好参数,计算机通过连接板卡。7 M/ F* G: |8 o% \- K (至于这里的极对数为什么是7这个疑问,我也一直不明白,直到今晚终于找到资料,在后面解释。)4 J! \5 U( d0 Z% J 第一次用“Motor Profiler”软件连接,板上没有电机参数测量固件,需要自动更新固件' @5 z% C2 U! e3 Q' _5 I9 f. K% { $ Y$ e6 F6 }- g& h 固件成功更新+ q6 W/ X7 n2 Q3 `* c 点“Start”,开始电机参数测量实验 在第一次尝试测量参数,没有成功,接着会自动再次尝试 第二次尝试测量成功 / J$ H" O, \ [" w; w" C3 c 测试几次,发现测量结果参数Rs、Ls、Imax、Ke每次都不一样,会有细微变化 这是后来再次测量的结果,对比前一图,有变化 “Save”保存测量工程(不知道叫什么,姑且就叫测量工程吧)。 2 |4 |! { N$ J: N “Play”演示电机转速控制调节,“Start”开始演示 % g4 j# T! U" W/ g 拖动三角滑块,调节不同转速,及转动方向 调节转速 / b' e% o6 A& I- t 调节方向 2 c% Z( P/ X+ ] n9 H 测试最小转速。电机可调节的正反最低转速都在750左右,太低则电机会停止运行。2 C' @' a9 [& @ d1 f 测量结束,关闭软件。要关闭软件时例行公事的弹出,提示会丢失没有保存的数据,不予理会或保存一次都可以。 6 } C& [% v' `4 P6 `& x1 b 关于极对数为什么是7,这个百撕不得其姐,也不得其妹。终于今晚在“知乎”上查到根据,原理讲的很不错。( }8 q" H9 o. A 原贴链接附上:http://www.zhihu.com/question/53893449 1.定转子极对数问题 4 ~9 Q# J. c! P+ c& P 实际运行中,定子通电产生的磁极数和转子的磁极数可以不相等。航模电机工作时时其实有点类似于永磁式步进电机,两者也是不相等的。至于为什么设计成槽数和永磁体的磁极数不成倍数关系,是为了减小齿槽转矩,减小转矩脉动。齿槽转矩也就是我们用手拨动电机转子的时候,那种一顿一顿的感觉。以12N14P的XXD2212电机为例,采用两两导通的通电方式运行,其六种通电状态如下图所示:# ]) R' M; Q% Q# P1 x 3 [: n. k( e- T* u / B( ?% E+ e4 C: g2 N2 X; a 2 {+ k$ h. M" `3 N3 b - y6 r7 j9 a( c" o& ]; f% D2 ] 1 ~# T4 |6 ~" O6 l: _9 @/ L5 N % |. I" P {* f- z/ [2 g 0 T4 e+ j% F' l& U0 E# n 4 M" `' x* K6 N 可以看到,每一种通电状态,转子的永磁能够找到与定子磁场对齐的位置。且能够产生持续的同方向的转矩。即使转子磁极数和定子磁极数不等,电机也可以稳定运行。2 s" J1 F+ ^* m, k 8 D$ M; ]! K" @* e* o 2.BLDC转速问题/ v9 d+ o S. o- m5 } 我们用的航模电机都是带有ESC的,这两个组合在一起的话,就组成了一个自控式变频系统。你所说的电压越高,电机转速越高,你是站在两者组合的角度来讲的。一般的ESC(非FOC电调),一般采用检测反电动的过零点来进行电机换向,电压越高,电机的转速就会越高,那么ESC的换向频率也会随之提高,也就是同步转速也随着提高。7 `/ N. g# P" p* z2 m* _ 同步转速=频率/极对数 ,这个公式对无刷直流电机(BLDC) 适用吗? 整个过程中,同步转速=频率/极对数 这一个式子是始终成立的,电压越高,ESC的换向频率也会越高。 ( D7 g7 w3 L% F% S 频率指的就是方波换向的频率吗? 同步频率跟方波换向频率差一个系数关系,跟驱动方式有关。普通的两两导通驱动方式,一个周期存在AB-AC-BC-BA-CA-CB六种导通状态,所以 同步频率 = 方波换向频率/6 极对数是指定子的还是转子的呢? % \+ }8 R2 R9 }6 v. ]$ l 同步转速=频率/极对数,这里的极对数按照永磁体极对数算。 对照我们的“奔牛”无刷电机BR204-1700KV-1,为了数的清楚一点,卸掉螺丝。 7 Z! e. j/ w! @( y 可以看到,里面的定子线圈一共有12个磁极,共6对;而外面的转子永磁体有14个磁极,共7对。那么极数对自然也就是7喽。, H) e* Q, P: J+ c 定子磁极切换的频率,除以7个极数对,就是转子转动的速度,RPM为每分钟转数。; v# { U8 N3 `6 {9 @ 其实这也不难理解。因为定子线圈变化了6次磁极,为一圈,相应转子也需要跟随6次,可是转子的磁极为7,那么就自然就少了一次。也就是说,定子磁极转一圈,转子真实只能转七分之六圈。- D2 _* b" g3 z. H+ Y4 A0 x$ { 本着拿来主义、实用主义的态度,用就是了,有时候有精力再慢慢研究无刷电机。) i$ f. B4 ~ z! }7 Y9 S 看似小小的电机,里面大有文章,通过本实验及网上资料,只是了解了一点皮毛。 / x' c: R2 A" K ( B2 F* {' q/ \1 D* U |
文章很长,介绍了很多基础知识,码字辛苦了,点个赞 |
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